Période de rotation
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La période de rotation désigne la durée mise par un astre (étoile, planète, astéroïde) pour faire un tour sur lui même. Par exemple, la Terre a une période de rotation d'environ 24 heures.
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Périodes de rotation sidérale et synodique
Dans le cas d'un astre orbitant autour d'une étoile, on distingue deux rotations :
- la rotation sidérale, temps au bout duquel il retrouve la même orientation par rapport aux étoiles environnantes ;
- la rotation synodique, temps au bout duquel la planète retrouve la même orientation par rapport à l'étoile.
La rotation synodique correspond à la durée du jour. Les planètes tournant en général dans le même sens sur elles-même qu'autour de leur étoile, leur période de rotation synodique est plus longue que la période de rotation sidérale. Par exemple, la période de rotation sidérale de la terre est de 23 h 56 min 4 s et sa période synodique est en moyenne de 24 h (soit environ 4 min plus longue). Dans le système solaire Vénus, constitue une exception : planète rétrograde — sa rotation s'effectue dans le sens inverse de sa révolution — a une période de rotation synodique (117 jours) plus courte que sa période de rotation sidérale (243 jours).
Dans le système solaire, la période sidérale désigne couramment la période de révolution sidérale, c'est-à-dire le retour à la même position relativement au soleil et à la terre, notion qu'il ne faut pas confondre avec la période de rotation sidérale définie ci-dessus.
Évolution de la période de rotation
Étoiles
Planètes
Les forces de marées exercées sur les planètes par le soleil ou leurs satellites font évoluer la période de rotation de la planète, comme l'explique le schéma ci-contre. Il s'agit généralement un ralentissement de la rotation, sauf lorsque le satellite a une révolution plus rapide que la rotation de la planète et effectuée dans le même sens que celle-ci. Notamment la période de rotation sidérale de la terre augmente en raison des forces de marée du soleil et de la lune.
Le changement de répartition de la matière au sein de la planète (érection de massifs montagneux, fonte de glaciers continentaux) est également susceptible de modifier la vitesse de rotation.
La variation de la période de rotation de la terre influe sur la durée du jour, qui dépasse actuellement la moyenne de 24 h de quelques fractions de seconde. Il est ainsi nécessaire d'ajouter régulièrement une seconde intercalaire afin que le temps universel reste calé sur le cycle diurne.
